高中物理重力势能公式
人教版高中物理必修二《重力势能》知识全解
《重力势能》知识全解【教学目标】1．通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。
2．理解重力势能的表达式。
通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。
3．知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4．了解弹性势能的决定因素。
【内容解析】1．什么是弹性势能？发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
可见，物体具有弹性势能的条件是发生了弹性形变。
卷紧的发条、拉长或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑杆运动员手中弯曲的杆，等等，都发生了弹性形变，都具有弹性势能。
2．研究弹性势能的出发点弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。
在讨论重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。
同样，在讨论弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手，弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。
3．弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢？（1）可能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度有关。
这是因为，与重力势能相类比，重力势能与物体被举起（或下降）的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度有关。
重力势能与高度成正比，但是弹性势能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度则不一定成正比，在地球表面附近可认为重力不随高度变化，而弹力在弹簧形变过程中则是变力。
（2）可能与弹簧的劲度系数有关。
这是因为，不同弹簧的“软硬”程度不同，即劲度系数不同，使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。
4．弹性势能与拉力做功的关系当弹簧的长度为原长时，我们设它的弹性势能为0，弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能。
我们研究弹簧被拉长的情况，那么弹簧的弹性势能应该与拉力所做的功相等。
可见，研究弹性势能的表达式，只需研究拉力做功的表达式。
5．如何计算拉力所做的功？在拉伸弹簧的过程中，拉力是随弹簧的形变量的变化而变化的，拉力还因弹簧的不同而不同。
高中物理功和能公式整理
高中物理功和能公式整理高中物理功和能公式整理1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝2.重力做功：Wab=mghab{m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功：Wab=qUab{q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝4.电功：W=UIt(普适式){U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝5.功率：P=W/t(定义式){P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率，P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率：P=UI(普适式){U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能：Ek=mv2/2{Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝12.重力势能：EP=mgh{EP:重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝13.电势能：EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP学好高中物理的技巧(1)做好课前预习。
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2. 在实验过程中保持稳定 的操作，避免不必要的晃 动或干扰。
1. 选择精度更高的测量仪 器。
误差来源分析和减环境因素对实 验结果的影响。
4. 进行多次测量并取平均值，以减小随机误差对实验结 果的影响。
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
01 重力势能定义
THANKS
感谢观看
性质
重力势能具有相对性，与参考平面的选择有关；重力势 能是标量，只有大小，没有方向；重力势能是物体与地 球系统所共有的。
重力势能公式
01
重力势能公式
E_p = mgh，其中m为物体的质量，g为重力加 速度，h为物体相对于参考平面的高度。
02
重力势能的变化量公式
ΔE_p = mgΔh，表示物体在重力作用下，位置变 化引起的重力势能变化。
04
应用
水利工程中水位高度与重力势能关系
水位高度与重力势能
水利工程中，水位高度决定了水的重力势能大小。水位越高，水的重力势能越 大，反之亦然。
重力势能与水能转换
当水从高处流向低处时，其重力势能转化为动能，进而驱动水轮机旋转产生电 能。因此，在水利工程中，合理利用水位高度差可以提高水能转换效率。
建筑物高度对地基承载力和稳定性影响
02
机械能守恒分析
在自由落体过程中，物体的重力势能不断转化为动能，但总的机械能保
持不变。这是因为物体只受重力作用，满足机械能守恒的条件。
03
具体计算
设物体质量为m，从高度h处自由落下。在物体下落到某一高度时，其
重力势能减少mgh，同时动能增加mgh。因此，在整个过程中，物体
的机械能保持不变。
重力势能在日常生活和工程
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高中物理必修公式大全
高中物理必修公式大全高中物理必修公式大全高一物理公式总结机械能的公式功: (1) W = Fs cos (只能用于恒力，物体做直线运动的情况下)(2) W = pt (此处的“p”必须是平均功率)(3) W总= △Ek (动能定律)功率: (1) p = W/t (只能用来算平均功率)(2)p = Fv (既可算平均功率，也可算瞬时功率)动能: Ek = mv2 动能为标量.重力势能: Ep = mgh 重力势能也为标量，式中的“h”指的是物体重心到参考平面的竖直距离.动能定理: F合s = mv - mv机械能守恒定律: mv + mgh1 = mv + mgh2万有引力的公式1.万有引力存在于万物之间，大至宇宙中的星体，小到微观的分子、原子等。
但一般物体间的万有引力非常之小，小到我们无法察觉到它的存在。
因此，我们只需要考虑物体与星体或星体与星体之间的万有引力。
2.万有引力定律：F = (即两质点间的万有引力大小跟这两个质点的质量的乘积成正比，跟距离的平方成反比。
)说明：①该定律只适用于质点或均匀球体；② G称为万有引力恒量，G = 6.67×10-11N·m2/kg2.3.重力、向心力与万有引力的关系:(1).地球表面上的物体: 重力和向心力是万有引力的两个分力，这里的向心力源于地球的自转. 但由于地球自转的角速度很小，致使向心力相比万有引力很小，因此有下列关系成立:F&asymp；G>>F向力的公式重力：G = mg摩擦力：(1) 滑动摩擦力：f = μFN 即滑动摩擦力跟压力成正比。
(2) 静摩擦力：①对一般静摩擦力的计算应该利用牛顿第二定律，切记不要乱用f =μFN；②对最大静摩擦力的计算有公式：f = μFN (注意：这里的μ与滑动摩擦定律中的μ的区别，但一般情况下，我们认为是一样的)力的合成与分解：(1) 力的合成与分解都应遵循平行四边形定则。
高中物理重力势能公式
高中物理重力势能公式
重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量,公式为Ep=mgh((Ep为重力势能, m为质量, g为重力加速度，在大多数情况下，h为物体距离参考平面的高度，g通常取9.8N/kg)。
其中势能Ep与力F、距离h(弹性势能为x,引力势能为r等)存在着一定的关系。
高中物理重力势能知识点之二影响重力势能大小的素:地球对物体的引力大小以及地球和地面上物体的相对位置决定。
(1)物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越多。
(2)当高度一定时，质量越大，重力势能越大;质量一定时，高度越高，重力势能越大。
高中物理重力势能知识点之三重力势能的特点:重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关。
重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加;可理解为重力做功等于重力势能变化量的负值。
重力势能
一、重力做的功功与能是两个密切联系的物理量。
物体的高度发生变化，重力势能发生变化，重力要做功。
出示动画：球下降物体下降时重力做正功，势能减小；出示动画：球上升物体被举高时重力做负功，势能增大。
例1（1）设一个质量为m的物体，从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B，求这个过程中重力做的功。
W G＝mgΔh＝mgh1－mgh2（2）如图所示，质量为m的物体从上向下运动，沿着一个斜面向下运动到B′，再水平运动到B，高度由h1降为h2．求这个过程中重力做的功。
物体沿斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做的功是：W G＝（mgcosθ）l＝mgΔh＝mgh1－mgh2从B′沿水平方向运动到B的过程中，重力不做功。
即这个过程中重力做的功：W G＝mgh1－mgh2．上面情况中，尽管物体运动的路径不同，但高度的变化是一样的，而且重力做的功也是一样的。
1、重力做功的特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。
2、重力的功功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
W G=mgh1－mgh2h1，h2分别代表始、末两个位置的高度。
二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
2．决定重力势能大小的相关因素：物体的重力势能的大小跟物体的质量和所在的高度有关3．大小：E=mgh；单位：焦耳（J），是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为J。
1J＝1kg·m·s-2·m＝1N·m3、重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能：W G＝E p1－E p2其中E p1表示物体在初位置的重力势能，E p2表示物体在末位置的重力势能。
（1）重力做正功，重力势能减少，重力做了多少正功，重力势能就减少多少。
W G＝E p1－E p2W G>0，E p1>E p2（2）重力做负功，重力势能增加，物体克服重力做了多少功，重力势能就增加多少。
高中物理力学所有公式汇总，收藏！
高中物理力学所有公式汇总，收藏！1)常见的力1.重力g=mg (方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(n/m)，x：形变量(m)｝3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，fn：正压力(n)｝4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n?m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n?m2/c2,方向在它们的连线上)7.电场力f=eq (e：场强n/c，q：电量c，正电荷受的电场力与场强方向相同)8.安培力f=bilsinθ (θ为b与l的夹角，当l⊥b时:f=bil，b//l时:f=0)9.洛仑兹力f=qvbsinθ (θ为b与v的夹角，当v⊥b时：f=qvb，v//b时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μfn，一般视为fm≈μfn;(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b：磁感强度(t)，l：有效长度(m)，i:电流强度(a)，v：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2，反向：f=f1-f2 (f1>f2)2.互成角度力的合成：f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23.合力大小范围：|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4.力的正交分解：fx=fcosβ，fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)注：(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大，合力越小;(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。
高中物理公式：功和能
高中物理公式：功和能{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:功率大小表示做功快慢，做功多少表示能量转化多少;O0≤α＜90O做正功;90O＜α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件：除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6*106J，1eV=1.60*10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。
质点的运动(1)——直线运动理解口诀：1.物体模型用质点，忽略形状和大小；地球公转当质点，地球自转要大小。
物体位置的变化，准确描述用位移，运动快慢S比t，a用Δv与t比。
2.运用一般公式法，平均速度是简法，中间时刻速度法，初速为零比例法，再加几何图像法，求解运动好方法。
自由落体是实例，初速为零a等g.竖直上抛知初速，上升最高心有数，飞行时间上下回，整个过程匀减速。
匀变速直线运动平均速度V平＝s/t(定义式)2.有用推论Vt2-V02＝2as3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+V0)/2(分析纸带常用)末速度Vt＝V0+at；5.中间位置速度Vs/2＝[(V02+Vt2)/2]1/26.位移s＝V平t＝V0t+at2/2加速度a＝(Vt-V0)/t｛以V0为正方向，a与V0同向(加速)a＞0；反向则a＜0｝实验用推论Δs＝aT2｛Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝(分析纸带常用逐差法求加速度)主要物理量及单位:初速度(V0):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(s):米(m)；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。
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高中物理重力势能公式
重力势能是物理学中重要的组成部分，许多实际应用中都有其重要作用。
重力势能实际上是运动物体受到的潜在能量，可以通过一种称为“势能定律”的物理法则来计算。
一般来说，重力势能的公式是：GPE=mgh，其中GPE代表重力势能，m代表物体的质量，g代表重力加速度，h代表物体离地面的高度。
由于重力加速度在每个国家的值都不同，因此，重力势能的计算公式也会有所不同。
重力势能可用于计算任何物体从一定海拔高度至零点时所释放
的能量，甚至可以利用重力势能把物体抛向特定的高度。
例如，在坠落过程中，物体从某一高度落下时释放的能量就是它从离地面的高度h处获得的重力势能GPE。
此外，重力势能还可以用来研究物体以固定的角度和冲量抛出后的运动轨迹。
通过对重力势能的研究，可以更好地理解物体间的相互作用，从而改善世界的机械、电子和其他工程设计。
高中物理教学中，学生还可以通过相关实验和活动来熟悉重力势能的计算公式和原理：
实验一：研究投掷物体时重力势能的变化。
学生可以将不同质量的物体从相同的高度抛出，观察物体到达地面时的速度变化，用实验数据验证重力势能的变化规律。
实验二：研究投掷物体时的动能和势能变化。
制作一个投掷装置，观察物体在不同角度、不同冲量投掷时的射程和运动轨迹的变化，同
时也能验证重力势能的变化规律。
实验三：设计一种悬挂在悬臂上的棒体，从棒体处放出物体，计算重力势能和动能的变化，最终棒体的位置就是重力势能的最低点。
以上三个实验可以帮助学生更好地理解重力势能的计算公式及
其应用。
总之，重力势能在高中物理教学中有着重要的地位，它可以帮助学生了解物体之间的相互作用，并运用重力势能定律来解决实际问题。
通过实验和活动来熟悉重力势能计算公式及其应用，让学生对重力势能有更加系统和深入的认识，同时从中学习到运用科学知识解决实际问题的方法。